文／彭威·廣州市吉峰金屬塑膠制品有限公司

國寶明洪武 釉里紅云龍紋雙龍耳瓶

隨著物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧連接、5G和6G通信技術(shù)的發(fā)展，無線移動通信越來越成為主流，相控陣天線成為5G通信的熱點產(chǎn)品，圖1為一圓形相控陣雷達天線。雷達天線的外殼，除了尺寸精度和形狀精度要求高外，工件表面粗糙度要求也高，且無毛刺產(chǎn)生，同時由于通信產(chǎn)品數(shù)量龐大，要求其具備生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)成本低、系統(tǒng)可靠性好的特點，因此，研究系列圓弧形天線外殼的成形與加工技術(shù)，開發(fā)專用的彎曲成形設(shè)備，對降低5G通信的生產(chǎn)和低成本大規(guī)模建網(wǎng)，將具有重要意義和價值。

圖1 圓形相控陣天線

是傳統(tǒng)陶瓷中的藝術(shù)珍品，屬于元代中期景德鎮(zhèn)勞動人民的重要發(fā)明之一。制作工序與同時代的青花瓷大體相同。

圓弧形通信設(shè)備外殼成形特點

工件尺寸：鋁合金型材為異形截面，厚度為1.4mm，圓弧半徑大徑為660mm，小徑為612mm，在彎曲方向上有兩條以上加強筋，增加了彎曲成形的抗力，彎曲容易產(chǎn)生天線外殼扭轉(zhuǎn)不平整、加強筋變形、刮傷產(chǎn)生毛刺和型材在模具入口處碰卷等缺陷，如圖2、圖3所示。

圖2 圓弧形天線外殼扭轉(zhuǎn)不平整

圖3 加強筋變形、毛刺和碰卷

設(shè)備要求：彎管機要求具有高穩(wěn)定性，單個零件生產(chǎn)過程中無卡頓，控制系統(tǒng)無延遲，工件從直料到彎成半圓弧形工件需要一次連續(xù)操作完成。

模具要求：模具尺寸大，加工精度、表面粗糙度、安裝精度要求高。模具安裝的位置精度會直接影響型材在模具入料口和出料口的質(zhì)量，在彎曲成形開始、零件與模具分離時容易引發(fā)工件兩端變形，從而導(dǎo)致工件報廢，降低了生產(chǎn)效率，如圖4所示。

圖4 圓弧形天線外殼成形模具

檢測要求：檢具尺寸大，精度要求高，主要通過目測檢測，工件平整無起皺，無翹起；工件和檢具靠緊且縫隙不超過1mm，用塞規(guī)檢查；采用三坐標(biāo)測量儀抽檢圓弧R尺寸，成本特別高。圖5所示為圓弧形天線外殼弧度檢測檢具。

圖5 圓弧形天線外殼弧度檢測檢具

圓弧形通信設(shè)備外殼成形方法

針對圓弧形通信設(shè)備外殼的生產(chǎn)特點，企業(yè)對生產(chǎn)良品率進行了以下幾種方法的改善。

⑴提高彎管機導(dǎo)料塊的粗糙度，以及其與大型模具的相對安裝精度，使坯料順利通過，減少卡頓。

⑵在彎管機導(dǎo)料塊和圓形模具上涂潤滑油以減少加工阻力，該方法可以較大幅度提升產(chǎn)品的合格率，但是清洗工件油漬需要付出更多時間成本和人工成本，且清洗難徹底，潤滑油的使用也對工廠場地提出了新要求，工人作業(yè)環(huán)境變差。

⑶提升大型模具的剛度，保證其長期工作的穩(wěn)定性和一致性，這樣就增加了模具的設(shè)計和制造成本，而且不同圓弧外殼需要不同的模具，尤其當(dāng)圓弧半徑繼續(xù)增大時，對彎管機和模具的要求將會更高。

經(jīng)過改善后，產(chǎn)品能夠滿足使用要求，如圖6所示，但生產(chǎn)工藝仍有進一步改善的空間，裝備制造企業(yè)急需研發(fā)一款高穩(wěn)定性高精度的大尺寸圓弧成形設(shè)備，用以提高產(chǎn)品的良品率、提升生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。

圖6 圓弧形天線外殼

圓弧形外殼成形的展望

圓弧形通信外殼成形現(xiàn)狀

國寶清乾隆 青花釉里紅海水龍紋抱月瓶

是在青花間用釉里紅加繪紋飾的一種瓷器裝飾手法。

隨著通信技術(shù)的不斷迭代發(fā)展，圓弧形通信外殼的需求量越來越大，特別是5G、6G、衛(wèi)星通信、萬物互聯(lián)等技術(shù)快速發(fā)展，對相控陣天線和雷達需求呈幾十倍的增長，同時對生產(chǎn)周期的要求也越來越短。目前，圓弧形通信外殼通過彎管機、成形模具、打磨、去毛刺等一系列復(fù)雜的生產(chǎn)工序才能滿足產(chǎn)品的使用要求，增加了生產(chǎn)成本和交付周期，廢品率也非常高，這些都影響了相控陣天線在5G領(lǐng)域的應(yīng)用以及通信行業(yè)的覆蓋速度和敷設(shè)速度，也阻礙了相控陣天線在軌道交通、智慧港口等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的大規(guī)模應(yīng)用。因此，我們必須采用新的生產(chǎn)工藝和先進的生產(chǎn)設(shè)備來滿足圓弧形通信外殼的精密成形加工，以使生產(chǎn)成本降低、生產(chǎn)效能提高，促進5G通信項目的快速發(fā)展，從而搶占市場先機。

圓弧形通信外殼成形的前景

圓弧形通信外殼是相控陣雷達天線外殼的一種，占據(jù)相控陣雷達天線外殼的60%以上，由于圓形相控陣雷達天線外形簡潔美觀，節(jié)省空間，可以安裝在飛機、智能汽車等移動交通工具上，不僅美觀、節(jié)省空間，還能減輕重量。由于處于毫米波通信技術(shù)領(lǐng)域，對工件的形狀精度、尺寸精度、表面粗糙度、生產(chǎn)效率、制造成本均提出了新的要求。同時，相控陣雷達天線在毫米波通信領(lǐng)域向太赫茲通信領(lǐng)域、衛(wèi)星通信領(lǐng)域發(fā)展，我們既要考慮通信領(lǐng)域和萬物互聯(lián)要求的大批量低成本生產(chǎn)方式，也要考慮一款適用性強、靈活性高、精度高、穩(wěn)定性高的折彎機床來滿足產(chǎn)品多樣性加工的質(zhì)量和生產(chǎn)周期，以促進我國6G通信、太赫茲通信、北斗系統(tǒng)、軍事領(lǐng)域、空間站建設(shè)的發(fā)展和生產(chǎn)需要，為高精尖領(lǐng)域的快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。希望行業(yè)企業(yè)加大研發(fā)投入，爭取早日將通用型復(fù)雜圓弧外殼成形設(shè)備推向市場。

國寶清康熙 釉下三彩山水紋筆筒

清康熙朝創(chuàng)燒的集青花、釉里紅、豆青三種色彩于同一器上的釉下彩新品種。